Защо се нуждаем от разбивача на атоми на Cern за 16 милиарда евро
Физиците в Европа тази седмица разкриха оферта от 16 милиарда евро за изграждането на най-скъпия инструмент в света, предназначен само за научни изследвания. Те планират гигантски ускорител на частици в 91-километров пръстен под швейцарско-френската граница, в който субатомните частици ще се сблъскват почти със скоростта на светлината. Проектът изкристализира дебат за това дали толкова много милиарди трябва да бъдат вложени във фундаментални изследвания или да бъдат изразходвани за по-практични въпроси, като готовност за пандемия и изменение на климата.
Бъдещият кръгов колайдер, предложен от лабораторията на Cern близо до Женева може да изглежда като екстравагантно изискване към правителствата, които ще трябва да платят за него, когато толкова много други области на изследване изпитват отчаян недостиг на публични средства. Но едно напреднало общество трябва да е готово да плати за усилията да разширим познанията си за Вселената, независимо дали става дума за разбивачи на атоми или космически обсерватории като (почти толкова скъпия) телескоп Джеймс Уеб.
Настоящият 27-километров голям адрон на Cern Колайдерът е построен с една основна цел: да произведе и характеризира бозона на Хигс, дълго търсена частица, която придава маса на други компоненти на Вселената. LHC постигна това триумфално през 2012 г. и оттогава напредва в знанията за субатомната физика, без да прави заглавия извън научната преса.
FCC няма толкова добре дефинирана мисия. Това, което може да открие, е невъзможно да се предскаже, въпреки че енергиите на неговите субатомни сблъсъци ще бъдат толкова по-високи от всички досега, постигнати на Земята, че физиците са уверени, че разбирането им за природата в най-малките мащаби ще бъде подобрено. Възможните открития включват природата на мистериозната тъмна материя и тъмна енергия, които доминират във Вселената. Може дори да има улики за това как да се съчетаят двете всеобхватни теории на физиката: относителността и квантовата механика.
Ако 23-те европейски държави-членки на Cern се съгласят да построят FCC, след като прегледът на осъществимостта приключи през следващата година, подробно планиране , изграждането и въвеждането в експлоатация ще отнеме поне две десетилетия. Процесът ще доведе до практически напредък в области като криогеника, свръхпроводимост, магнитни технологии и компютри. Както Cern обича да ни напомня, тя роди световната мрежа през 1989 г., за да даде възможност за споделяне на данни от учени по целия свят.
Но обещанието за технологични разклонения е много второстепенно оправдание. Причината да инвестирате във FCC е да придобиете фундаментални знания за начина, по който работи Вселената. Това ще бъде възнаграждаващо в културен или философски смисъл. Може също така да се изплати на практика в далечното бъдеще чрез приложения, които не можем да предвидим днес - точно както технологиите на 21-ви век в области от компютри до сателитна навигация зависят от разбирането на квантовата теория и относителността, чиито основи са положени от физици пионери почти век преди.
Временната цена на FCC от 16 милиарда евро включва изграждането на неговия подземен пръстен, свързаната инфраструктура и четири експериментални станции за проследяване на безбройните частици, генерирани от субатомни сблъсъци. Като всяка голяма капиталова инвестиция, бюджетът може да ескалира значително над първоначалните прогнози - и провеждането на експериментите ще струва милиарди евро повече - но разходите ще бъдат разпределени в продължение на много години и ще бъдат споделени от много страни. Ако FCC продължи напред, това ще погълне само малка част от общите разходи в света за фундаментални изследвания, които надхвърлят 100 милиарда долара годишно.
Въпреки че FCC ще бъде ръководено от Европа начинание, Cern ще има значение върху значителни приноси от другаде - особено САЩ, но също и Япония, Китай, Индия и други. Трябва да се разглежда като глобално сътрудничество, което е много необходимо във време на геополитически сътресения, за да разберем по-добре вселената, в която всички живеем.
